Effective C++(14) 在资源管理类中小心copying行为

时间：2023-10-02 13:13:44

问题聚焦：

    上一条款所告诉我们的智能指针，只适合与在堆中的资源，而并非所有资源都是在堆中的。
    这时候，我们可能需要建立自己的资源管理类，那么建立自己的资源管理类时，需要注意什么呢？。
在详述这一章的主题之前，先回忆一下上一节所提到的一个名词——RAII（Resource Acquisition Is Initialization）
含义就是：资源取得时机便是初始化时机。
如果上一节对这个观念的理解还不是很深的话，那么下面这个例子可以让你更好地理解。
Demo 假设我们使用C API函数处理类型为Mutex的互斥器对象，共有lock和unlock两函数可用。
void lock(Mutex* pm);

void unlock(Mutex* pm);

为了确保不会忘记将一个被锁住的Mutex解锁，你可能会希望简历一个class用来管理锁。
这样的class的基本结构由RAII守则支配，也就是在“资源构造期间获得，在析构期间释放”
class Lock {

public：

    explicit Lock(Mutex* pm) : mutexPtr(pm)

    { lock(mutexPtr);    }     // 获得资源

    ~Lock()

    { unlock(mutexPtr); }    // 释放资源

};

// 客户对Lock的正确用法符合RAII方式

Mutex m;         // 定义你需要的互斥器

....

{                         // 建立一个区块用来定义critical section

    Lock ml(&m);      // 锁定互斥器

    ......

}                        // 在区块最末尾，自动接触互斥器锁定

上面的用法自然没有什么问题，那么问题是什么呢？——如果Lock对象被复制，会发生什么事呢？就像下面这样：
Lock ml1(&m);

Lock ml2(ml1);

一般化这个问题就是：当一个RAII对象被复制时， 会发生什么事情呢？
大多数情况下，有两种解决方法：
1 禁止复制：复制动作对RAII class并不合理。如果阻止复制操作，可以转到：Effective
C++(6) 如何拒绝编译器的自动生成函数
2 对底层资源祭出“引用计数法：
    通常，只要内含一个tr::shared_ptr成员变量，就可以实现引用技术。代码是下面这个样子的：
    class Lock {

    public:

        explicit Lock(Mutex* pm) : mutexPtr(pm, unlock)

        {

            lock(mutexPtr.get());

        }

    private:

        std::tr1LLshared_ptr<Mutex> mutexPtr;

    };

需要注意的一点是：tr1::shared_ptr的缺省行为是“当引用次数为0时，删除其所指对象”，或许这并不是我们想要的行为。幸运的是，tr1::shared_ptr并不是只能删除对象，而是允许指定我们想要的动作，只需要在第二个参数上传递一个对象或函数对象，当引用次数为0时，便被调用。
在本例中，传递的就是解锁函数，而不是删除所指对象。
遇到RAII的复制动作时，我们还可以有别的处理方式：
1 复制底部资源
    复制资源管理对象时，同时也可以复制其所包含的资源，因此进行的应该是“深拷贝”。
    例如：当一个对象包含一个指针指向一块堆内存时，复制这个对象，同时其指针和指向的内存都会被复制出一个复件。
2 转移底部资源的拥有权
    在某些场合下，你可能希望确保永远只有一个RAII对象指向一个未加工的资源，就像auto_ptr的复制行为。详见： Effective
C++(13) 用对象管理资源
小结：
  • 复制RAII对象必须一并复制它所管理的资源，所以资源的拷贝行为决定RAII对象的拷贝行为
  • 一般的复制行为是：阻止拷贝行为，使用引用计数法(tr1::shared_ptr)
参考资料：
《Effective C++ 3rd》

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